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樹中採礦!罕有植物吸收金屬元素

在Phyllantus balgooyi的汁液中含有9%的鎳。(Antony van der Ent, Damien L. Callahan, Barry N. Noller, Jolanta Mesjasz-Przybylowicz, Wojciech J. Przybylowicz, Alban Barnabas & Hugh H. Harris/維基百科)
在Phyllantus balgooyi的汁液中含有9%的鎳。(Antony van der Ent, Damien L. Callahan, Barry N. Noller, Jolanta Mesjasz-Przybylowicz, Wojciech J. Przybylowicz, Alban Barnabas & Hugh H. Harris/維基百科)

編譯/李怡雯
科學家發現了自然界中「超級蓄積」植物,它們可以生長在對其他植物來說有毒的、富含金屬的土壤中,吸取土地的金屬,並將其儲存在樹汁和樹葉等處,在將來,某些金屬的獲取可能不需要通過採礦,而是僅通過種植就可實現。

科學家將其稱為「植物採礦」,實際上目前已有「植物礦」正在試營運中。科學家預計,這種植物還可用於身體保健中,為人們的健康帶來益處。

吸收大量金屬 自我保護

墨爾本大學客座植物學教授艾倫.貝克(Alan Baker)在菲律賓叢林中發現了一種奇特的植物,當從樹幹側面切開它時,會滲出翠綠色的汁液。經化驗後發現,這種汁液含有9%的「鎳」。而鎳這種金屬,是鋰離子電池和不鏽鋼的重要組成部分。

這個新發現物種被命名為Phyllanthus Balgooyi,是一種罕有的、可以從土壤中吸收大量金屬元素的植物。具有這種能吸收金屬元素特性的植物極少,這類物種被稱為「超級蓄積」植物。

實際上,在這些植物中發現的金屬微量元素已超過植物生長的所需量,甚至對一般的植物來說是有害的。那為什麼這些植物還要大量吸收它們呢?

貝克說:「(對這種現象)已經提出了很多觀點,但最合理的解釋是,這是它們為抵禦草食昆蟲和動物而發展出的一種自我保護機制。」

植物採礦 具附加價值

貝克提到,這些植物可以從土壤中吸收金屬元素,且速率要比正常植物高出許多。

昆士蘭大學植物專家安東尼.范德恩特(Antony van der Ent)也在進行這方面的研究,他將其稱為「農業種植」;還有另一個稱呼叫「植物採礦」。

近年來,范德恩特為尋找新的超蓄積物種,遍歷全球,並已經在東南亞、新喀里多尼亞、古巴和巴西發現了它們。

范德恩特估計,在地球上約35萬種的已知植物物種中,只有大約七百種具有這類超蓄積特性。其中約2/3的物種專門吸收鎳,包括新喀里多尼亞發現的3種樹種,其樹液中鎳濃度約為25%,遠高於傳統鎳礦石。傳統氧化鎳礦中,鎳紅土礦含鎳量為1%~2%,矽酸鎳含鎳量為1.6%~4.0%。

「超級蓄積」植物枝條乾燥後,被焚燒可生成「生物礦石」灰燼。范德恩特說:「這是極高品質的礦石,可使用標準濕法冶金(hydrometallurgy)技術進行處理。」

如今,科學家們正在研究,如何利用這種植物的特點來代替傳統採礦業。

法國洛林大學的研究人員在馬來西亞建立了一個示範性的「金屬農場」,並已營運5年。據報導,該農場每年每公頃的鎳產量可達200至300公斤。

Phyllantus balgooyi,是一種可從土壤中吸收金屬元素的植物。(Antony van der Ent, Damien L. Callahan, Barry N. Noller, Jolanta Mesjasz-Przybylowicz, Wojciech J. Przybylowicz, Alban Barnabas & Hugh H. Harris/維基百科)Phyllantus balgooyi,是一種可從土壤中吸收金屬元素的植物。(Antony van der Ent, Damien L. Callahan, Barry N. Noller, Jolanta Mesjasz-Przybylowicz, Wojciech J. Przybylowicz, Alban Barnabas & Hugh H. Harris/維基百科)

貝克指出,從超級蓄積植物中提取的礦物質不能完全替代傳統採礦技術。但是,該技術具有附加價值,可以使有毒土壤的地區變得富有生產力,農戶可以在富含金屬的土壤中種植作物,採礦公司則可利用這些植物清理以前的礦山和廢物。

應用於身體保健

范德恩特說,種植和收穫超級蓄積植物還可望促進人們的身體健康。

許多發展中國家的人,體內缺乏對保持身體健康至關重要的鋅和硒等元素。范德恩特說,我們可以種植富含這些元素的生物質(Biomass)(通過光合作用而形成的各種有機體,包括所有動植物和微生物),補充人們的需要;或者使用生物強化手段以增加主食作物中鋅或硒的濃度。

科學家預計,未來種植超蓄積植物可能與採礦業、畜牧業和農作物種植一樣重要。◇